Том 33, номер 12, статья № 10

Аннотация:

Представлены результаты применения макета лазерного монитора с независимым источником подсветки (бистатический лазерный монитор) для визуализации процессов, протекающих в условиях мощного фонового излучения. Максимальная скорость съемки составляла 15000 кадр/с, длительность импульса подсветки и усиления – 45 нс. Демонстрируется возможность наблюдения структурных превращений материалов в вол­не горения при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе. Показано, что бистатический лазерный монитор значительно улучшает качество (контраст, яркость) изображений слабоконтрастных объектов.

Ключевые слова:

высокоскоростная визуализация, активная фильтрация, лазерный монитор, Ni–Al, синтез материалов, дуга постоянного тока, горение

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Zeleňák M., Říha Z., Jandačka P. Visualization and velocity analysis of a high-speed modulated water jet generated by a hydrodynamic nozzle // Measurement: J. Int. Meas. Confed. 2020. V. 159, N 107753. P. 1–7. DOI: 10.1016/j.measurement.2020.107753.
2. Smith S.E., Travis K.N., Djeridi H., Obligado M., Cal R.B. Dynamic effects of inertial particles on the wake recovery of a model wind turbine // J. Renewable Energy. 2021. V. 164. P. 346–361. DOI: 10.1016/j.renene.2020.09.037.
3. Chen W.-L., Min X.-W., Gao D.-L., Guo A.-X., Li H. Experimental investigation of aerodynamic forces and flow structures of bionic cylinders based on harbor seal vibrissa // Exp. Therm. Fluid Sci. 2018. N 99. P. 169–180. DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2018.07.033.
4. Кныш Ю.А., Редькин Е.С., Дмитриев Д.Н. Экспериментальное исследование закрученной газовой струи методом цифровой трассерной визуализации // Вест. Самарского гос. аэрокосм. ун-та им. акад. С.П. Королева. 2011. Т. 29, № 5. С. 113–117.
5. Dulin V.M., Lobasov A.S., Chikishev L.M., Markovich D.M., Hanjalic K. On impact of helical structures on stabilization of swirling flames with vortex breakdown // Flow, Turbul. Combust. 2019. V. 103. P. 887–911. DOI: 10.1007/s10494-019-00063-7.
6. Zhenkan Wang, Panagiota Stamatoglou, Bo Zhou, Marcus Aldén, Xue-Song Bai, Mattias Richter. Investigation of OH and CH₂O distributions at ultra-high repetition rates by planar laser induced fluorescence imaging in highly turbulent jet flames // Fuel. 2018. V. 234. P. 1528–1540. DOI: 10.1016/j.fuel.2018.07.012.
7. Дулин В.М., Маркович Д.М., Чикишев Л.М. Исследование структуры течения обедненных режимов горения в модельной камере сгорания методом PIV // Современная наука. 2012. № 2 (10). С. 324–329.
8. Дулин В.М., Козорезов Ю.С., Маркович Д.М., Токарев М.П. Исследование газодинамической структуры потока в закрученном турбулентном пламени стереоскопическим методом цифровой трассерной визуализации // Вестн. НГУ. Сер.: Физика. 2009. Т. 4, вып. 3. C. 30–42.
9. Handbook of Laser Technology: Applications / C.E. Webb, J.D.C. Jones (eds.). California: Institute of Physics, 2004. 2725 p.
10. Абросимов Г.В., Польский М.М., Саенко В.Б. Использование лазерной среды для фотографирования поверхностей, закрытой слоем плазмы // Квант. электрон. 1988. Т. 15, № 4. С. 850–851.
11. Оптические системы с усилителями яркости / В.И. Беспалова, Г.А. Пасманика (ред.). Горький: ИПФ АН СССР. 1988. 173 с.
12. Земсков К.И., Исаев А.А., Казарян М.А., Петраш Г.Г. Лазерный проекционный микроскоп // Квант. электрон. 1974. Т. 1, № 1. С. 14–15.
13. Батенин В.М., Климовский И.И., Селезнева Л.А. Исследование поверхностей электродов угольной дуги во время ее горения // Докл. АН СССР. 1988. Т. 303, № 4. С. 85–86.
14. Абрамов Д.В., Галкин А.Ф., Жаренова С.В., Климовский И.И., Прокошев В.Г., Шаманская Е.Л. Визуализация с помощью лазерного монитора взаимодействия лазерного излучения с поверхностью стекло- и пироуглерода // Изв. ТПУ. 2008. Т. 312, № 2. С. 97–101.
15. Trigub M.V., Platonov V.V., Osipov V.V., Evtushenko T.G., Evtushenko G.S. Laser monitors for high speed imaging of materials modification and production // Vacuum. 2017. V 43. P. 486–490.
16. Тригуб М.В., Торгаев С.Н., Евтушенко Г.С., Троицкий В.О., Шиянов Д.В. Бистатический лазерный монитор // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42, вып. 12. С. 51–56.
17. Trigub M.V., Vasnev N.A., Evtushenko G.S. Bistatic laser monitor for imaging objects and processes // Appl. Phys. B: Lasers Opt. 2020. V. 126, iss. 3. DOI: 10.1007/S00340-020-7387-5
18. Высоковольтный модулятор: Пат. 185671. Россия, Васнев Н.А., Тригуб М.В., Димаки В.А., Евтушенко Г.С., Троицкий В.О., Власов В.В.; ИОА СО РАН Патент на полезную модель № 185671. Приоритет 09.10.18. Дата государственной регистрации: 13.12.18. Правообладатель: ИОА СО РАН (RU).
19. Тригуб М.В., Васнев Н.А., Евтушенко Г.С., Димаки В.А. Система синхронизации импульсно-периодического режима работы активных сред на самоограниченных переходах в парах металлов // Приборы и техника эксперимента. 2019. № 1. С. 30–35. DOI: 10.1134/S0032816218060307.
20. Trigub M.V., Ogorodnikov D.N., Vasnev N.A. Design of a metal vapor laser power supply // 2016 Intern. Siberian Conf. on Control and Commun. (SIBCON). DOI: 10.1109/SIBCON.2016.7491794.
21. Батенин В.М., Глина В.Ю., Климовский И.И., Селезнева Л.А. Применение оптических систем с усилителями яркости для исследования поверхностей электродов из графита и пирографита во время горения дуги // Техника высоких температур. 1991. Т. 29, вып. 6. С. 1204–1210.
22. Похил П.Ф., Логачев B.C., Мальцев В.М., Селезнев В.А. Горение металлизированных конденсированных систем. М.: ИХФ АН СССР, 1962. 294 с.
23. Рогачев А.С., Мукасьян А.С. Горение для синтеза материалов: введение в структурную макрокинетику. М.: Физматлит. 2012. 400 с.
24. Кирдяшкин А.И., Китлер В.Д., Юсупов Р.А., Саламатов В.Г., Максимов Ю.М. Капиллярные гидродинамические явления в процессе безгазового горения // Физика горения и взрыва. 2007. Т. 43, № 6. С. 1–7.
25. Кирдяшкин А.И., Китлер В.Д., Саламатов В.Г., Юсупов Р.А. Особенности структурной динамики высокотемпературных металлотермических процессов на примере системы FeO–Al–Al₂O₃ // Физика горения и взрыва. 2008. Т. 44, № 1. С. 81–84.